Orientador: Kamal Abdel Rodi Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:58:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padilha_Alcides_D.pdf: 2352383 bytes, checksum: 0053f2ef2717a729282fd83b40144cb6 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: É apresentado um estudo teórico e experimental do processo transiente de mudança de fase, por super-resfriamento, de líquido escoando em regime laminar no interior de um duto. Considerando o balanço de energia nas regiões sólida, líquida e frente de solidificação é proposto um modelo numérico, admitindo as propriedades físicas da região sólida como função da temperatura: e as malhas dependentes da posição da interface (Transformadas de Landau). Um aparato experimental é desenvolvido, obtendo-se o processo de solidificação por super-resfriamento, utilizando-se nitrogênio liquido como refrigerante. Os resultados numéricos apresentaram excelente concordância com os experimentais obtidos. A eficiência do modelo é demonstrada por uma análise comparativa entre três soluções numéricas para o modelo analítico de Neumann, o modelo da Capacidade Térmica Aparente devido a Bonacina, o modelo convencional das Equações da Energia com malhas fixas devido a Goodrich e o presente modelo / Abstract: In order to investigate the solidification process involving the phase change of laminar flow submitted to superfreezing, a theoretical and experimental study is developed. An alternative analytical and numerical unsteady model with temperature-dependent physical properties for the solid region is proposed, based upon the energy balance equation in the solid and liquid regions, as well as across the solidification front, employing interface-dependent coordinate grid (the Landau transformation). A rig has been built using liquid nitrogen as refrigerant. The numerical results compare well with the! experimental ones. In order to show the capabilities of the model in comparison to previous numerical methods, the results of a comparative analysis between three numerical solutions for the analytical model due to Neumann, the Apparent Thermal Capacitiy modei, due to Bonacina, a conventional fixed-grid Energy-Equation model due to Goodrich and the present model, are also included. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Leonardo Goldstein Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-15T20:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RosanaVillela_M.pdf: 5716117 bytes, checksum: 070b23bef1b701471eb4135143c706fb (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho propõe um metodo de obtenção da distribuição longitudinal e circunferencial da temperatura de pele de tubos internos à seção radiante de aquecedores cilindricos verticais de liquidos e gases de processos, usados em refinarias de petróleo e na industria petroquímica. São levadas em conta as variações longitudinal e circunferencial do fluxo de calor absorvido pelos tubos proveniente da queima de óleo e gás combustíveis ...Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: A method is proposed for predicting the longitunal and circumferential skin temperature distribution on the tube wall of a vertical-cylindrical fired heater, processing liquid or gas. The kind of heater is standard equipment used in petroleum refineries and similar industrial plants...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Prof. Doutores Eduardo Maldonado e Clito Afonso

Tese de mestrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1994

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-11T04:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344790.pdf: 4497776 bytes, checksum: 51d0e971baa12197b90619109bb33233 (MD5) Previous issue date: 2016 / A indústria brasileira de copos plásticos descartáveis constitui-se em menos de 25 empresas, sendo 8 delas situadas em Santa Catarina. Em 2006, estimava-se que a produção nacional de copos poliméricos descartáveis era, aproximadamente, 96 mil toneladas/ano, predominantemente destinada ao mercado interno. Das máquinas utilizadas para a transformação dos polímeros nas empresas de descartáveis, as termoformadoras transformam bobinas de chapas poliméricas em copos, potes e tampas por meio de conformação mecânica. Estima-se que a energia utilizada pelos processos de termoformagem seja aproximadamente 2,2 GWh anuais. Portanto, o aumento de eficiência nesse processo poderá acarretar em economia significativa de energia para o país. Este trabalho visa contribuir para o aumento da eficiência energética no setor de transformação de polímeros, enfocando a análise energética de uma máquina termoformadora assistida por plugue. Durante a termoformagem, o material polimérico é submetido a aquecimento, por resistências elétricas, conformação, por meio de acionamento mecânico auxiliado por ar comprimido, e resfriamento, utilizando um chiller de refrigeração. A análise realizada inclui a modelagem térmica da máquina termoformadora, implementada no software EES, e medições em uma termoformadora de copos de polipropileno de uso industrial. Para a modelagem térmica, a máquina foi divida em dois volumes de controle principais, a estufa e o molde. No primeiro, a lâmina de polímero sofre aquecimento por radiação a partir de resistências elétricas, enquanto que, no segundo, a chapa é estirada com auxílio do plugue e ar comprimido e, depois, resfriada indiretamente com água. Após a formação do copo, o mesmo é extraído do molde e ejetado com jatos de ar-comprimido. As medições foram realizadas com a máquina em funcionamento total e/ou parcial e depois foram comparadas com as previsões do modelo térmico. A comparação entre os resultados da simulação e as medições apresentou boa concordância, indicando a validade do modelo adotado. Os maiores consumos de energia foram encontrados no compressor de ar (37 %), seguido da estufa de aquecimento (34 %) e, finalmente, do chiller de refrigeração da água de resfriamento do molde (28 %). Ao final do trabalho, foram elencadas algumas propostas de melhoria de eficiência energética, resultando em possível redução de consumo de energia estimada em 14 %.<br> / Abstract : The Brazilian industry of disposable plastic cups comprises 25 companies, 8 of them located in Santa Catarina. In 2006, the domestic production of disposable plastic cups was estimated in approximately 96,000 tons/year, predominantly destined to the domestic market. The thermoforming machines process roll polymeric sheet in cups, jars, and caps by thermal forming. The total number of machines operating in Brazil consume an annual amount of energy estimated in 2.1 GWh. Therefore any gains in thermal efficiency in this sector may represent a considerable amount of energy nationally. This work aims at increasing the energy efficiency in the polymer processing industry, focusing on the energy analysis of a thermoforming machine assisted by plug. During thermoforming, the polymeric material is subjected to heating by electrical resistance, forming by a mechanical actuation aided by compressed air, and cooling using a water chiller. The analysis includes thermal modeling of the thermoforming machine, implemented in the EES software, and measurements in a thermoforming machine of polypropylene cups operating industrially. For the thermal modeling, the machine was divided into two main control volumes, the radiating oven and the mold. During processing, the polymeric sheet undergoes heating by radiation from electric resistances, then it follows to the mold where it is stretched with the aid of the plug and compressed air, and finally it is cooled indirectly with chilled water. After formation, the cup is extracted from the mold and ejected with compressed air jets. Measurements were performed with the machine on fully and/or partial operation and compared with the predictions of the thermal model. The comparison between the simulation results and measurements showed good agreement, indicating the validity of the model. The largest energy consumption were found in the air compressor (37 %), followed by heating stove (34 %), and finally, the cooling chiller that provides water cooled to the mold (28 %). At the end of the work, a few proposals to improve the energy efficiency were listed, resulting in a possible energy consumption reduction estimated in 14 %.

Orientador: Judit Zoltan Halasz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-15T20:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ojoe_MichaelAudie_M.pdf: 8171647 bytes, checksum: 17a25e5699e43c96fa428f9b743a2827 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: É uma prática comum em Engenharia avaliar componentes e equipamentos (ou protótipos) fabricados, ou no laboratório ou no campo, a fim de averiguar desempenhos dos mesmos. Esta avaliação experimental se faz necessária, não podendo ser substituída inteiramente via simulações teóricas, devido às imperfeições intrínsecas que ocorrem em processos de fabricação. Tais informações muitas vezes servem como "feedback" no que concerne ao desenvolvimento de novos produtos e aperfeiçoamento tecnológico. Neste trabalho verificou-se experimentalmente comportamento de 4 unidades de condensação resfriadas a ar forçado, de fabricação REFRIO. Para tanto, uma bancada de testes foi montada e os ensaios efetuados no Laboratório de Controle Térmico de Ambientes da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP. Os testes foram efetuados em ambiente com temperatura controlada, através de aquecimento por resistência elétrica, visando cobrir dessa maneira todas as condições climáticas na faixa de operação de equipamentos frigoríficos. Os resultados de cada componente (compressor e condensador) são apresentados em tabelas, na forma gráfica, e por equações. Os comportamentos dos subsistemas das. unidades de condensação (acoplamento compressor-condensador) são apresentados tanto na forma gráfica como por simulação matemática, usando modelagem bi-quadrática / Abstract: It is a common practice in Engineering to evaluate components and equipment (or prototypes) manufactured, either in the laboratory or in the field, in order to verify theperformance of these products. This experimental evaluation becomes necessary, and cannot be entirely substituited by theoretical simulation,dueto the intrinsic imperfections which occur in fabrication processses. Such information normally serve as feedback development of new products and technological improvements. Intne In this work, experimental investigation was carried out on 4 forced convection air-cooled condensing units, manu factured by the firm REFRIO. For this purpose a test bench was mounted and the tests carried out in the Thermal Environmental Control Laboratory of the Faculty of Mechanical Engineering - UNICAMP. The tests were performed in a temperature controlled ambient, Through heating by electrical resistance, with the aim of covering alI the climatic conditions in the operating range of refrigeration equipment. Results obtained for each component (compressor And condenser), are presented in tables, graphical form, And by equations. The behaviour of the condensing units subsystems (com pressor-condenser assembly) is presented in the graphical form as well as by mathematical simulation, using the bi-quadratic model / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Kamal A. R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trullenque_MariadelRosarioBianchi_D.pdf: 2102796 bytes, checksum: aa8d8d6ceed9a2469d18e19950a78c87 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho é realizado um estudo numérico bidimensional para a fusão (solidificação) de um material de mudança de fase, contido num dispositivo metálico aletado de geometria retangular. Uma geometria padrão é escolhida, a partir da qual os parâmetros geométricos do dispositivo, tais como a largura do mesmo, comprimento da aleta, espessura da aleta, espessura da capa e da base são investigados. São também analisados a influência de parâmetros operacionais tais como, intensidade do fluxo de calor aplicado, período do fluxo de calor, coeficiente de película e temperatura do fluido refrigerante. Os resultados obtidos são apresentados normalizados em relação aos resulta;dos obtidos para a geometria padrão. A partir do dispositivo padrão é proposto um método para o cálculo da efetividade com o número de unidades de transferência e uma metodologia para cálculos de projetos / Abstract: A two-dimensional numerical model is used for the problem offusion (solidification) of phase change material contained in a metallic rectangular device. A standard configuration is chosen for which geometric parameters such as width, fin height, fin width, base and top width are investigated. Operational parameters such as heat flux magnitude, heat flux period, convective heat transfer coefficient and temperature of a heat transfer fluid are also analysed. Results are presented normalized to the results obtained with the standard configuration. A numerical method is also developed for the evaluation of the effectiveness versus NTU charts / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7680_1.pdf: 1355171 bytes, checksum: 764c450c50ef87ffdb7716bef92f1789 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A secagem tem um papel fundamental em várias áreas da indústria no mundo todo. No Brasil, que tem grande força na agricultura, alguns setores da indústria alimentícia, em especial a açucareira, têm certa dificuldade em adquirir secadores de alto desempenho, por serem equipamentos importados e de preço elevado. A maioria dos secadores em operação são superdimensionados e com controle manual, o que acarreta uma série de problemas para garantir a qualidade do produto final. Existem alguns modelos de simulação de secadores contínuos rotativos que apresentam resultados muito bons, porém são bastante complexos e necessitam ser alimentados com uma série de propriedades e parâmetros do processo que exigem a realização de experimentos para sua determinação. Além disso, esses métodos não são completamente divulgados na literatura aberta, o que impossibilita a sua reprodução sem a realização de experimentos. O presente trabalho se propôs a estudar modelos simplificados, fáceis de serem implementados, para comparar os resultados desses métodos com dados experimentais, publicados em outros trabalhos e avaliar sua aplicabilidade em casos reais na indústria alimentícia ou como ferramenta para auxiliar o projeto e testar o desempenho de secadores existentes. Para tal, foi feita uma análise de sensibilidade do modelo a algumas de suas variáveis de entrada, que permite tirar conclusões acerca de que alterações podem resultar num melhor desempenho no final da secagem. O modelo foi validado para dados publicados de secagens de açúcar e arroz

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Carlos Leão da Silva Cunha

Orientador: Jose Tadeu Jorge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T11:14:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leal_PauloAdemarMartins_D.pdf: 10219246 bytes, checksum: db1e0ab7fff019c1b25f96b79da50fcc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Processos psicrométricos são muito usados na Engenharia Agrícola, para o condicionamento do ar, com a finalidade de manter ambientes climatizados de maneira adequada para conservar produtos agrícolas, por mais tempo e com qualidade. Este trabalho teve como objetivo principal a aplicação da metodologia de avaliação dos processos psicrométricos (aquecimento do ar por resistências elétricas; aquecimento e umidificação do ar por água quente; umidificação e aquecimento do ar; resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado; resfriamento do ar por água gelada; resfriamento evaporativo do ar e; finalmente, dois processos distintos de mistura adiabática de duas correntes de ar) utilizando os conceitos definidos pela combinação do 12e 22 Leis da Termodinâmica: exergia e irreversibilidade, num sistema adaptado para a geração dos processos psicrométricos descritos acima; comparando-se as eficiências energéticas com as eficiências exergéticas. Procurou-se, ainda, aplicar tal metodologia em estudos de casos de conservação, primeiro, do produto perecível: tomate cereja (Lycopersicum escu/entum MiI/.) através dos processos psicrométricos de resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado, resfriamento do ar por água gelada e resfriamento evaporativo do ar. Segundo, do produto deteriorável: sementes de soja (G/ycine maxu) via aquecimento do ar por resistências elétricas com altas vazões, resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado e, finalmente, aquecimento do ar por resistências elétricas com baixas vazões. Com equipamentos e instrumental adequados, variou-se, basicamente, em cada processo, gerado pelo Sistema Gerador de Processos Psicrométricos (SIGEP), as vazões e as potências elétricas requeridas pelos diferentes sistemas de condicionamento do ar e, com um sistema de aquisição de dados aclopado a um microcomputador, obtevese, principalmente, as temperaturas de bulbo seco e de bulbo úmido de pontos Paulo Martins Leal estratégicos, dentro e fora do volume de controle, a fim de efetuar as análises energética e exergética. Como resultado principal, pode-se afirmar que a metodologia de avaliação pela 1B e 2B Lei da Termodinâmica aplicada em processos psicrométricos de condicionamento de ar é tecnicamente viável. Notou-se, ainda, através dos resultados obtidos, que a avaliação baseada exclusivamente na 1BLei da Termodinâmica avaliação energética), em quase a totalidade dos processos gerados pelo SIGEP, era menos rigorosa que a avaliação exergética; fornecendo com isso uma falsa idéia da real capacidade de realizar trabalho de um sistema, pois apresentava valores de eficiências energéticas, quase sempre, muito superiores daqueles calculados pela avaliação exergética. Pode-se concluir, também, que os equipamentos, acoplados ao SIGEP e, responsáveis, principalmente, pela mudança nas condições do ar de entrada, apresentaram um alto índice de irreversibilidade devido ao fato de terem sido dimensionados, exclusivamente, com a finalidade de atingir uma condição psicrométrica específica e não, de serem eficientes, do ponto de vista termodinâmico. Finalmente, tanto para o estudo de caso com o produto perecível quanto para o estudo de caso com o produto deteriorável, a metodologia de avaliação exergética mostrou-se, tecnicamente viável e de tão fácil uso quanto a metodologia de avaliação energética / Abstract: Psychrometric processes are well used in Agricultural Engineering to conditioning air for environment control of animais and plants, on processes of drying foods, and finally on fruits and vegetables preserving facilities. This research had, as major objective, the application of methodology to evaluate the following psychrometric processes: heating air by electrical resistances; heating and humidifying air by hot water; humidifying and heating air; cooling and dehumidifying moist air by direct contact with cooling coi!; cooling and dehumidifying moist air by chilled water; evaporative air cooling; and, finally, two differents adiabatic mixings of two streams of moist air; through the use of theory which combines the first and the second principies of Thermodynamic: exergy and irreversibility, into an adapted system of generating psychrometric processes. It was possible, also, to compare the results between energetic , and exergetic efficiencies. The above methodology was applied to study of cases, such as: the conservation of the perishable product: Cherry Tomato (Lycopersicum escu/entum Mi//.) by using three differents psychrometric processes: - cooling moist air by direct contact with cooling coi!; - cooling moist air by chilled water; and - evaporative air cooling. And the conservation of deteriorative product: Soybean seeds (G/ycine max..) by using the following processes: - heating moist air by electrical resistances with high flow; - cooling and dehumidifying moist air by direct contact with cooling coi!; and heating air by electrical resistances with low air flow. With the Psychrometric Processes System Generator (SIGEP), and others appropriate apparatuses, where air flow and electrical power from different systems of air conditioning were the most important variables of changing. It was feasible, with the use of a data acquisition system attached to a microcomputer, to obtain data of dry bulb temperature, and the wet bulb temperature from different locations of the SIGEP's control volume. These parameters plus local atmospheric pressure were enough to determine the Paulo Martins Leal state of the air inlet and outlet, which made possible to apply the energetic and exergetic analysis. The principal result obtained from this research was that the methodology based on the valuation through the first and second law of Thermodynamic was technically viable on the analysis of psychrometric processes. It can be observed that energetic valuation, in almost every process generated by the SIGEP provided less rigorous criteria than exergetic analysis. Thence it follows that energetic efficiency gave a false idea of the real efficiency of a process, since it showed values, most of the time, much greater than those obtained by the exergetic efficiencies. It can be concluded also that the equipments attached to the SIGEP had a high levei of irreversibilities due to the fact they were designed to meet special psychrometric conditions majorly, and regardless the levei of efficiency at that time. Finally, it was observed that exergetic analysis is also viable to be applied on the study of cases with the perishable and deteriorative products / Doutorado / Pre-Processamento de Produtos Agropecuarios / Doutor em Engenharia Agrícola